PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)上課講義

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)-PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)高層結(jié)構(gòu)需要控制的幾個(gè)比值：軸壓比、周期比、剪重比、剛度比、位移比、剛重比、層間受剪承載力之比1.軸壓比軸壓比主要是控制結(jié)構(gòu)的延性，具體要求見(jiàn)抗規(guī)6.3.6和6.4.5，高規(guī)6.4.2和7.2.14。軸壓比過(guò)大則結(jié)構(gòu)的延性要求無(wú)法保證，此時(shí)應(yīng)加大截面面積或提高混凝土強(qiáng)度；軸壓比過(guò)小，則結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性不好，此時(shí)應(yīng)減小截面面積。PKPM中的查看方法：HYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c29

2、4557ec8e090573e1b950a7fb98fe0e41a595d6136e91dc69428ee9521e2226ff2f27a1ceab943384085888f85b727b04abdacc0b025d482be45ae4c5f34833d7c8569491e8335031&a=58&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e9c19e189878990270054cf6834f5cc4bcf676c216f6f1987dc5475ff95088f2f2e4346b

3、a5ce225faf43ca890d828543199b019a23d06173cca71f124f5bd9804fcd43528&a=58&b=58t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e212ed30f0f533d02aff742e487bd76a059b90611b98f3055afefef486e4bb064a1f8f69689bca9b2a3cc75ea0a6bc0583a0bdf7fdb57a6d651179fb540d7057ce9081ff3&a=52&b=52t_bl

4、ank2.周期比周期比控制的是結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的相對(duì)關(guān)系，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。一句話，周期比不是要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是要求結(jié)構(gòu)承載布置合理，具體要求見(jiàn)高規(guī)4.3.5。剛度越大，周期越小?？箓?cè)力構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度的貢獻(xiàn)與其距結(jié)構(gòu)剛心的距離成正比，意思是結(jié)構(gòu)外圍的抗側(cè)力構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度貢獻(xiàn)最大。結(jié)構(gòu)的第一、第二振型宜為平動(dòng)，扭轉(zhuǎn)周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。當(dāng)?shù)谝徽裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于其兩個(gè)主軸的側(cè)移剛度過(guò)小，此時(shí)應(yīng)沿兩個(gè)主軸適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍的剛度，或沿兩個(gè)主軸適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛度。當(dāng)?shù)诙裥蜑榕まD(zhuǎn)時(shí)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)沿兩個(gè)

5、主軸的側(cè)移剛度相差較大，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于其中一主軸（第一振型轉(zhuǎn)角方向）的側(cè)移剛度是合理的，但對(duì)于另一主軸（第三振型轉(zhuǎn)角方向）的側(cè)移剛度過(guò)小，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部沿第三振型轉(zhuǎn)角方向的剛度或適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圍（主要是沿第一振型轉(zhuǎn)角方向）的剛度。PKPM中的查看方法：HYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8ee424c49b66f76f4161f0d6e65d69cf7e6edd174f51fb8677ba9626f1a8fb33fa373468b52cb0f346981b39c71f5b323648e

6、79700c935d86c19892cb9d04053c2416b7730&a=58&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e2a33ce1a45797f59588af0cbc069fced9652774ab93e511eeffecd925ae671998211529d3504d7b713322b379c20d43ccdd3aa4f30b3f726e4b0196fd34c8e37179ec49e&a=57&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cg

7、i?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8ea6aba2ca40a2607b98483279eacd4e012b63b9e063595d834a6597e12086767fac379310b3043a471530298a075205cd6d8dfe88cc30eb861d7d6af0febef57b578154c3&a=49&b=52t_blank3.位移比位移比是指采用剛性樓板假定下，端部最大位移（層間位移）與兩端位移（層間位移）平均值的比，位移比的大小反映了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，同周期比的概念一樣都是為了控制建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)提出的控制參數(shù)。見(jiàn)抗規(guī)3.4.3

8、，高規(guī)4.3.5。位移比不滿足時(shí)只能經(jīng)過(guò)人工調(diào)整結(jié)構(gòu)平面布置,減小結(jié)構(gòu)剛心與形心的偏心距。調(diào)整方法如下:(1)由于位移比是在剛性樓板假定下計(jì)算的,最大位移比往往出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的四角部位,因此應(yīng)留意調(diào)整結(jié)構(gòu)外圍對(duì)應(yīng)位置抗側(cè)力構(gòu)件的剛度；同時(shí)在設(shè)計(jì)中,應(yīng)在結(jié)構(gòu)措施上對(duì)樓板的剛度予以保證。(2)應(yīng)用順序的節(jié)點(diǎn)搜索功用在SATWE的“剖析結(jié)果圖形和文本顯示”中的“各層配筋構(gòu)件編號(hào)簡(jiǎn)圖”中快速找到位移最大的節(jié)點(diǎn),增強(qiáng)該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的墻、柱等構(gòu)件的剛度,也可找出位移最小的節(jié)點(diǎn)削弱其剛度,直到位移比滿足要求。PKPM中的查看方法：HYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f

9、568f559389e9c3c294557ec8e95ebef1d9eab7f30c4c74aaf4e0bd4c4d243515a444718df924e7f0a75859296e3efcd1fd984b74fa445689318bde579cfaa811be01be44d5302f429c2f0948cf7504b75&a=58&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8ee51bfc2f5007186ecb27bcf3a8216fcc851bf05958456ffb423dd5

10、fa683fd961d92a7bc391005fa36b4a873c407a92b0fdf0510e5c45a18340f6127fee1ba2bd9ef461a5&a=57&b=51t_blank4.剪重比剪重比要求結(jié)構(gòu)承擔(dān)足夠的地震作用，設(shè)計(jì)時(shí)不能小于規(guī)范的要求。具體見(jiàn)抗規(guī)5.2.5，高規(guī)3.3.13。前提是當(dāng)“有效質(zhì)量系數(shù)”大于90%時(shí)，再考察結(jié)構(gòu)的剪重比是否合適，有效質(zhì)量系數(shù)與振型數(shù)有關(guān)，如果有效質(zhì)量系數(shù)不滿足90%，則可以通過(guò)增加振型數(shù)來(lái)滿足。剪重比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1.程序調(diào)整。在SATWE的“調(diào)整信息”中勾選“按抗震規(guī)范5.2.5調(diào)整各樓層地震內(nèi)力”后,SATWE按抗規(guī)5.2.

11、5自動(dòng)將樓層最小地震剪力系數(shù)直接乘以該層及以上重力荷載代表值之和,用以調(diào)整該樓層地震剪力,以滿足剪重比要求。2.人工調(diào)整。假設(shè)還需人工干預(yù),可按下列三種狀況停止調(diào)整:(1)外地震剪力偏小而層間側(cè)移角又偏大時(shí),說(shuō)明結(jié)構(gòu)過(guò)柔,宜適當(dāng)加大墻、柱截面,提高剛度。(2)外地震剪力偏大而層間側(cè)移角偏小時(shí),說(shuō)明結(jié)構(gòu)過(guò)剛,宜適當(dāng)減小墻、柱截面,降低剛度,以取得適宜的經(jīng)濟(jì)技術(shù)目的。(3)外地震剪力偏小而層間側(cè)移角又恰事先,可在SATWE的“調(diào)整信息”中的“全樓地震作用縮小系數(shù)”中輸入大于1的系數(shù)增大地震作用,以滿足剪重比要求。PKPM中的查看方法：HYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl

12、4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8ea47e3a5f778de897e710e692d7ece396bc83239e8a673e54919161603099e7b41cb1ff1e37c185f9dba6abd5bc297f6596eede3f521fb442bf2aaec3f0900cc9c6bca2cf&a=58&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e6861c5d9c6037746c0409d4dfb8ecfc54a1aa9cf74a

13、a00e513aae9294576c5eefecc98b6a4f4694aa63ae8d415f00e09e91d8d496337b7dba3d3ffb2c04a6faf9aec7010&a=57&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e8aaacd52e14ec212406a8eb2e60da0a7ad2a068e4d029363a33098d1e8638d0c10d6d2b5b915ac23130cd2783bf9a475f9378ac05f12ffbe6193e5d6f5

14、f260bb4fe0ac96&a=49&b=52t_blank5.剛重比剛重比主要是控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)在風(fēng)載或地震作用下整體失穩(wěn)。具體見(jiàn)高規(guī)5.4.1，高規(guī)5.4.4。剛重比不滿足要求，說(shuō)明結(jié)構(gòu)的剛度相對(duì)于重力荷載過(guò)小；但剛重比過(guò)分大，則說(shuō)明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減小墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。PKPM中的查看方法：HYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e89603e7fd634200d71c9f9df9fcb1b87e772b5a3f96b3286ded603a18bb95cd5f

15、1e4cf99744f87e23caa171a0f2aac88e6d3af51d8d77668754559d74edb01f0dc36b004&a=58&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8ecb215e7d268ab7ae52642bea9754902166035710cad952715d4b70553a1b280ad0f9bbba10910f5f2d74355cc04d6b6afe4f033e3b855f74d7e2727b3f7e931c9b8ffce8&a=57&b=

16、52t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8eeba151e582a1eb2e3cad82ec6d769c5f1375836a9785e3f129c3fc57850271edf1e57a0aaeb70c33e899f3c51fbb19f32e5394b3425d6ac648328d44f27340c2e2510c66&a=49&b=52t_blank6.剛度比剛度比主要是控制結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。具體見(jiàn)抗規(guī)3.4.2，高規(guī)4.4.2，對(duì)于形成的薄弱層則按高規(guī)5.

17、1.14予以加強(qiáng)。剛度比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1.程序調(diào)整。假設(shè)某樓層剛度比的計(jì)算結(jié)果不滿足要求,則SATWE自動(dòng)將該樓層定義為薄弱層,并按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力縮小1.15倍。2.人工調(diào)整。假設(shè)還需要人工干預(yù),可按以下方法調(diào)整:(1)適當(dāng)降低本層層高,或適當(dāng)提高上部相關(guān)樓層的層高。(2)適當(dāng)增強(qiáng)本層墻、柱和梁的剛度,或適當(dāng)削弱上部相關(guān)樓層墻、柱和梁的剛度。PKPM中的查看方法：HYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e6878ccfddf2e4b10dd749e23893d325db22ff

18、833e9536271c25f8afa32b29bd4e11c5bcf41b710e31143f486c3f72398d367edcad2d6082560b8cf73a5717c2802c8304d&a=58&b=49t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8eb773c555ae415d8eea87956c1d29b0077778ebc23b75ec3def040d6d812f451d902b77bf95540063b895c14aaf73df4fbf4d24ea61c9bef16626

19、1651233e154f12cc58ab&a=57&b=52t_blankHYPERLINK/http_imgload.cgi?/rurl4_b=a22db0f568f559389e9c3c294557ec8e4bc1193125b8c05043b59915df18918e34ed2cec850fdcdce1a25cd11d1dd6a4aadde17a5bef6961998bfcaa4619e7b400bbeb5debb8f4f3932c0e9ca0b885e79e17d6ea&a=52&b=50t_blank7.層間受剪承載力之比層間受剪承載力之比控制的是結(jié)構(gòu)的豎向不規(guī)則性，以免豎向樓層受剪承載力突變，形成薄弱層，具體見(jiàn)高規(guī)4.4.3，對(duì)于形成的薄弱層應(yīng)按高規(guī)5.1.14予以加強(qiáng)。層間受剪承載力比不滿足時(shí)的調(diào)整方法:1.程序調(diào)整。在SATWE的“調(diào)整信息”中的“指定薄弱層個(gè)數(shù)”中填入該樓層層號(hào),將該樓層強(qiáng)迫定義為薄弱層,SATWE按高規(guī)5.1.14將該樓層地震剪力放大1.15倍。2.人工調(diào)整。假設(shè)還需人工干預(yù),可適當(dāng)提高本層構(gòu)件強(qiáng)度（如增大柱箍筋和墻水平散布筋、提高混凝土強(qiáng)度或加大截面）以提高本層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪承載力,或適當(dāng)降低上部相關(guān)樓層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪承載力。PKPM中的查看方法：H